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我国是世界上奶山羊存栏数量最多的国家之一,但奶中乳蛋白较低,影响奶制品的质量,乳蛋白低已成为制约奶山羊产业发展的瓶颈问题。因此,探索乳蛋白合成的分子机理,构建精准而快速的改善奶山羊乳品质的方法,是当前奶山羊基础研究领域亟待解决的重大科学问题。课题组前期研究结果发现,IRS1调控乳腺的发育和乳蛋白的合成,为了进一步研究IRS1调控乳腺的发育和乳蛋白的合成的机理,本试验采用si RNA、抑制剂NT157处理乳腺上皮细胞,利用RT-q PCR和Western blot技术研究IRS1对奶山羊乳腺上皮细胞(GMECs)增殖、凋亡和酪蛋白合成的影响,以期阐明IRS1对奶山羊乳腺上皮细胞的调控作用,为奶山羊泌乳调控提供试验依据。主要研究结果如下:1.干扰IRS1对GMECs增殖和凋亡的影响利用siIRS1转染GMECs,结果显示,下调IRS1的表达(转染si RNA)极显著抑制GMECs的增殖,促进其凋亡(P<0.01)。IRS1通过升高BAX蛋白表达水平,降低Caspase3和BCL2蛋白表达水平促进GMECs的凋亡。2.抑制剂NT157对GMECs增殖和凋亡的影响利用NT157(IRS1的选择性抑制剂,可降解IRS1的表达)处理GMECs,结果发现,NT157极显著抑制GMECs增殖,极显著促进GMECs凋亡(P<0.01),进一步分析与细胞凋亡有关的蛋白表达水平,结果发现,NT-157通过升高促凋基因Caspase3蛋白表达水平促进GMECs的凋亡。3.IRS1对奶山羊GMECs合成酪蛋白的影响利用siIRS1处理奶山羊乳腺上皮细胞,通过ELISA试剂盒检测了处理后GMECs培养液中β-酪蛋白,as1酪蛋白和κ酪蛋白的表达情况,结果表明,在GMECs中,siIRS1极显著降低β-酪蛋白的合成(P<0.01),显著提高as1酪蛋白和κ酪蛋白的合成(P<0.05)。而IRS1小分子抑制剂NT-157处理奶山羊乳腺上皮细胞,极显著促进了乳腺上皮细胞中as1、κ酪蛋白的合成,对β-酪蛋白的合成无显著影响。采用Western blot检测上述处理过后LKB1/AMPK/mTOR通路中关键因子的蛋白表达量和磷酸化水平。结果显示,IRS1通过促使LKB1、AMPK和mTOR磷酸化,激活了LKB1/AMPK/mTOR信号通路来促进奶山羊乳腺上皮细胞中as1、κ酪蛋白的合成。综上所述,siIRS1和抑制剂NT-157能显著抑制奶山羊乳腺上皮细胞的增殖,促进其凋亡;siIRS1可显著提高奶山羊乳腺上皮细胞中as1、κ酪蛋白的合成(P<0.05),极显著降低了β-酪蛋白的合成(P<0.01),抑制剂NT-157极显著促进了乳腺上皮细胞中as1、κ酪蛋白的合成(P<0.01),对β-酪蛋白的合成无显著影响。IRS1是通过激活LKB1/AMPK/mTOR信号通路来促进奶山羊乳腺上皮细胞中as1和κ酪蛋白的合成。